楊翔，王乾，喬瑩瑩

(成都理工大學(xué)，四川成都610059)

內(nèi)蒙古白龍山螢石礦礦床地質(zhì)特征和成礦規(guī)律淺析

楊翔，王乾，喬瑩瑩

(成都理工大學(xué)，四川成都610059)

內(nèi)蒙古白龍山螢石礦床產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)片理化流紋巖中，受構(gòu)造破碎帶控制，呈脈狀產(chǎn)出，空間分布受北東向斷裂控制，礦體有“成帶分布，成群出現(xiàn)，分段集中”的特點。成礦時間上表現(xiàn)為海西晚期沉積初步富集了螢石，后燕山期巖漿活動的影響，進一步形成螢石富礦。關(guān)鍵詞:地質(zhì)特征;成礦規(guī)律;螢石礦

螢石礦在中國分布的范圍較廣，也是國家的重要戰(zhàn)略資源。螢石廣泛應(yīng)用于冶金、煉鋁、航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥，防腐及原子能等領(lǐng)域［1］。勘查區(qū)位于額濟納旗至阿拉善左旗公路南側(cè)，雅干至拐子湖簡易公路東側(cè)，距巴彥淖爾市600 km。從達來呼布鎮(zhèn)至自治區(qū)首府呼和浩特市有新修建的鐵路從礦區(qū)中部經(jīng)過。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1．1區(qū)域地層

區(qū)域出露的地層由老到新有:古生界二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)，哈爾蘇海組(P3h)，中生界白堊系下統(tǒng)巴音戈璧組(K1b)，上統(tǒng)烏蘭蘇海組(K2w)。

1．1．1二疊系

二疊系地層在整個區(qū)域內(nèi)是晚二疊紀方山口組(P3f)及哈爾蘇海組(P3h)。

1)方山口組(P3f)

該組中巖性變化較大，其中主要由碎屑巖、碳酸鹽巖和酸性火山巖組成，一部分受到巖漿侵入作用的影響，出現(xiàn)了部分變質(zhì)巖，常常構(gòu)成背斜構(gòu)造，含稀有金屬與白云巖礦化層。

2)哈爾蘇海組(P3h)

本組中巖性主要是由碎屑巖和泥質(zhì)巖組成，含有少量薄層灰?guī)r，厚度為2 261 m。常常構(gòu)成向斜構(gòu)造的核部，其和下伏方山口組(P3f)是整合接觸。

1．1．2白堊系

1)巴音戈璧組(K1b)

該組中巖性以紅色碎屑巖為主，主要為紅色泥質(zhì)粉砂巖、深紅色細粒長石質(zhì)硬砂巖、含礫長石砂巖和礫巖等組成，其中夾有泥灰?guī)r透鏡體、中薄層石膏及含砂菱鐵礦等。

2)烏蘭蘇海組(K2w)

是一套內(nèi)陸湖泊沉積，巖石呈紅褐色，主要由碎屑巖和泥質(zhì)巖組成，含有鈣質(zhì)塊段，中部以上地區(qū)含有薄層石膏，主要是由淺紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂巖等組成。該地層總體方向為北西西向—南東東向延伸。所含主要礦產(chǎn)為鈾和石膏等。

1．2區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造較為復(fù)雜，其產(chǎn)出的特點為:由4個大的短軸背斜和3個大的短軸向斜構(gòu)成，屬于蘇—查束狀褶皺群的一個部分;各個褶皺的軸線方向呈NE向和NNE向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致;大型的螢石礦體大多數(shù)在背斜軸部地層，由陡變緩處產(chǎn)出［2］;沿各巖性的接觸部位，褶曲的幾何形態(tài)及變化幅度總體上相似。

褶皺及斷裂構(gòu)造均較為發(fā)育，其中以查黑林嘎順復(fù)式背斜為該區(qū)域內(nèi)主要褶皺構(gòu)造，該背斜位于研究區(qū)東南部。褶皺軸從西南向東北方向伸展，該復(fù)背斜軸部是由二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)組成，其中灰?guī)r、石英片巖、酸性火山巖為主要巖性成分。在該復(fù)背斜核部中有二長花崗巖的侵入，其中長軸方向與該復(fù)背斜軸向方向一致。該復(fù)背斜北翼產(chǎn)狀:北西傾向350(°)，傾角67(°)～72(°);背斜南翼產(chǎn)狀:東南傾向160(°)，傾角65(°)左右。背斜兩翼斷裂發(fā)育較好，其走向與背斜軸向基本一致。北北東向發(fā)育有扭性斷裂和壓扭性走向斷裂為銳角相交，構(gòu)成了入字型的構(gòu)造。

1．3巖漿巖

區(qū)域巖漿活動頻繁，主要是以華力西晚期、燕山早期的活動為主。巖漿巖的分布面積大，范圍較廣，屬于巖漿活動的強烈地帶，具有多期次活動的特征。

2 礦床地質(zhì)特征

2．1地層

研究區(qū)內(nèi)地層出露好，缺失較多，主要為二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)和第四系(Q)。現(xiàn)將各地層的特征分述如下:

2．1．1二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)

該組巖性變化大，主要由碎屑巖、碳酸鹽巖及酸性火山巖組成。在研究區(qū)內(nèi)，石英脈、螢石脈發(fā)育。呈北東向延伸，片理發(fā)育，局部混合巖化現(xiàn)象較強，總體產(chǎn)狀南傾，傾角較陡，變化較大。

粉砂質(zhì)泥巖:為灰綠色厚層狀。粉砂碎屑含量30%～40%，大小為0．05～0．1 mm，呈次棱角狀—次滾圓狀，分布較均勻，成分主要為石英與長石，次為酸性熔巖及云母碎片。泥質(zhì)含量60%左右，由泥質(zhì)質(zhì)點組成呈粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。

黑云母片巖:灰黑色，主要由黑云母、綠泥石、斜長石、石英及磷灰石等組成。片狀礦物(60%～65%)定向排列，粒狀礦物(30%～35%)充填于其間隙之中，構(gòu)成花崗鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。黑云母:淺黃色，鱗片狀，長軸方向一般0．05 mm。見有褐色黑云母，可能受輕微變質(zhì)作用形成，部分被葉綠泥石交代。粒狀礦物呈變晶狀，粒徑一般0．30～0．05 mm。磷灰石粒度不均，有碎裂現(xiàn)象。

淺黃色斜長流紋巖:巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖石中含有少量斑晶，由斜長石組成，聚片雙晶，大部分顆粒壓碎，部分為自形，大小為0．5～1 mm?；|(zhì)為隱晶質(zhì)的長石、石英物質(zhì)。

2．1．2第四系(Q4)

廣泛分布于研究區(qū)內(nèi)溝谷及地形低凹處，主要為風(fēng)成沙、沖洪積砂礫石、砂土，前者呈半固定草叢砂丘、移動砂垅及砂丘，后者分布于現(xiàn)代溝谷中，巖性為灰—灰白色砂礫石層或砂，礫石成分主要來自鄰近的山體。

2．2構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜且較發(fā)育，表現(xiàn)形式主要為斷裂構(gòu)造，主要構(gòu)造線為北東向。斷裂構(gòu)造主要有東西向、北西向、北東向、南北向四組，其中北東向斷裂構(gòu)造主要有F1斷裂、F2斷裂、F3斷裂。東西向斷裂構(gòu)造主要有F4斷裂?，F(xiàn)將研究區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造特征分述如下。

F1斷裂:斷裂展布在測區(qū)東部，該斷裂為壓扭性斷裂。斷裂橫穿研究區(qū)東北測。斷裂沿二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)地層切割。斷面走向北東，傾向北西340(°)，傾角70(°)。研究區(qū)內(nèi)延伸1．4 km，顯示波狀彎曲。斷面兩側(cè)擠壓破碎帶發(fā)育，一般寬1～5 m，沿斷裂帶，巖石破碎，見斷層擦痕和擦光面。發(fā)育有斷層角礫巖、碎裂巖、糜棱巖、斷層泥等。在地貌上本斷裂呈現(xiàn)出明顯的北西平緩，南東較陡的特征。其性質(zhì)為壓扭性。

F2斷裂:展布在研究區(qū)中部，長約1．3 km，斷面走向34(°)，北端被F1斷裂切斷，沿二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)地層切割;破碎帶寬0．5～2 m不等，發(fā)育有斷層角礫巖、碎裂巖、斷層泥等，有綠泥石化、高嶺土化，在地貌上本斷裂呈現(xiàn)出明顯的北東向平直溝谷。

F3斷裂:展布在研究區(qū)中部，長約1．25 km，地貌上為平直溝谷，負地形，斷面走向北東，傾向北西，斷面兩側(cè)巖石破碎，在地貌上本斷裂呈現(xiàn)出明顯的北東向平直溝谷。

F4斷裂:展布在研究區(qū)北部，長約0．3 km，斷面北西，上下盤均為二疊系上統(tǒng)方山口組(P3f)地層;花崗斑巖脈被錯斷達10 m。斷面兩側(cè)巖石破碎，破碎帶寬0．5～1 m。

2．3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動較弱，巖漿巖出露于研究區(qū)西部、中部，面積約0．45 km2，呈東西向產(chǎn)出，為燕山早期侵入巖，規(guī)模較小，以侵入巖為主。

肉紅色中粒花崗巖(γ52):該巖體侵入于二疊系上統(tǒng)方山口組(P3h)之中。該巖體同期派生脈巖比較發(fā)育，見有北北東向分布的髓石脈和螢石礦脈。巖體中巖性單一，由中粗?！辛Ｈ饧t色花崗巖組成。巖石新鮮，顏色鮮艷，風(fēng)化剝蝕后巖體表面覆蓋有淺肉紅色殘積砂。

據(jù)區(qū)域資料表明，初步認為主要的成礦來源與燕山早期花崗巖(γ52)有密切的生成關(guān)系。礦脈分布在巖體外接觸帶的邊緣擠壓破碎帶中，礦體呈透鏡狀，脈狀，其主要受到斷裂控制，圍巖蝕變大，主要表現(xiàn)為硅化，高嶺土化，后期構(gòu)造裂隙的產(chǎn)生，為礦液活動提供了有利空間，導(dǎo)致巖漿期后含氟化鈣的溶液沿構(gòu)造斷裂通道向上遷移，沿構(gòu)造裂隙充填而形成螢石脈。據(jù)蝕變的種類和礦脈生成的位置來看，該礦床應(yīng)屬低溫熱液型礦床［3］。

2．4礦體地質(zhì)特征

該區(qū)主要礦化產(chǎn)于上二疊統(tǒng)方山口組(P3f)酸性火山巖擠壓破碎帶中，其特征概述如下。

礦體主要產(chǎn)于方山口組(P3f)酸性熔巖中，走向北東向、近東西向、北西向、南北向。礦體兩側(cè)巖石具有褪色蝕變現(xiàn)象。礦化與燕山早期花崗巖體侵入活動有關(guān)。

礦體嚴格受斷裂構(gòu)造控制，螢石礦化主要賦存于東西向、北東向及南北向的壓扭性構(gòu)造破碎帶中。破碎帶是螢石、石英成礦的主要儲礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。礦化主要發(fā)育在斷裂帶的中部，礦體與圍巖界線清楚。構(gòu)造發(fā)育較弱部位礦化顯示較弱，偏離構(gòu)造則無礦化顯示。礦體展布方向與斷裂構(gòu)造走向一致。延伸不穩(wěn)定，礦體呈脈狀，透鏡狀。

2．5圍巖蝕變特征

該螢石礦的圍巖蝕變主要表現(xiàn)為高嶺土化、硅化、綠泥石化、綠簾石化及褐鐵礦化，其中以高嶺土化表現(xiàn)最為普遍，高嶺土化主要是發(fā)育于礦體的頂?shù)装鍑鷰r中，其多沿礦脈兩側(cè)發(fā)生，形成不同的白色蝕變帶或者土紅色蝕變帶［4］。蝕變帶的寬度一般在0．4～1．5 m。隨著礦體的厚度變化而變化，礦體厚度大，其蝕變帶的厚度也大。

硅化主要是見于礦體底板的長英質(zhì)角巖、片理化斑巖及螢石礦層中。在礦層中以石英脈和隱晶質(zhì)硅質(zhì)脈產(chǎn)出。綠泥石化，綠簾石化分布于礦體的頂?shù)装逯校瑳]有規(guī)律。但褐鐵礦化則在礦層中發(fā)育較為普遍，多呈浸染狀或細脈狀產(chǎn)出。褐鐵礦化也可以作為礦區(qū)螢石礦的找礦標志之一。

2．6礦石類型和特征

礦石的類型可以按礦石中螢石、石英含量的比例，可分為以下3種:螢石脈型，石英—螢石脈型，螢石—石英脈型。其具體特征分述如下。

1)螢石脈型:其地表為灰白色、淺黃色，深部為淡綠或淡紫紅色。礦石主要由螢石組成，呈半透明粒狀集合體，致密塊狀，品位較高;其中脈石礦物為石英。

2)石英—螢石脈型:為灰白色、紫色或紫蘭色。礦石以螢石為主，多呈粒狀或者角礫狀與玉髓或著少量的石英共生。玉髓含量為30%～40%，呈條帶狀或團塊狀產(chǎn)于螢石脈中，品味低。其為白龍山螢石礦的主要礦化類型。

3)螢石—石英脈型:為黑色或暗紫色。礦石以玉髓或少量石英為主，一般含量為65%～85%。螢石作為膠結(jié)物充填于其中，其品位較低。

該礦區(qū)的礦石構(gòu)造主要為塊狀、條帶狀、角礫狀，此外還有少量的是浸染狀構(gòu)造。塊狀螢石:分布于礦體的中心。條帶狀螢石:主要是由螢石與石英間組成的條帶，主要分布于礦體的中心和周邊部分。角礫狀螢石:主要是受到斷裂活動的影響，破碎后，與石英膠結(jié)形成，其主要分布在礦體的上下兩盤。浸染狀螢石:主要是后期的螢石呈星散狀充填于硅化巖中形成的，主要分布在礦體的周邊［5］。

3 成礦規(guī)律

3．1空間分布規(guī)律

區(qū)域內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育，成礦帶由NW至SE呈規(guī)律性的變化。其礦物組分、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、圍巖蝕變等成礦特征也隨之變化。同一成礦帶上每個礦體由SW向NE的變化規(guī)律為:SW端構(gòu)造活動時間相對早，構(gòu)造強度大，構(gòu)造活動頻度較高，NE端則隨之相反，礦體由SW向NE總體上呈疊片狀逐層下落的形勢。

該礦床從大地構(gòu)造位置看，該礦區(qū)屬于塔里木板塊亞域(Ⅲ)北山造山帶(Ⅲb)亞干隆起(Ⅲb1

2)。地層區(qū)劃古生代巖石地層屬塔里木—南疆地層大區(qū)，中、南天山—北山地層區(qū)，中天山—北山地層分區(qū)，中天山—馬鬃山地層小區(qū);中新生代巖石地層屬阿拉善地層區(qū)，螢石礦床產(chǎn)于中蒙交界的兩大板塊縫合線的邊緣地帶［6］。

3．2時間分布規(guī)律

該螢石礦床產(chǎn)于古生代海相火山沉積巖地區(qū)的熱水沉積和交代礦床，形成于海西期原生螢石礦沉積階段和燕山期改造階段。海西晚期，產(chǎn)有紋層狀和條帶狀螢石集合體和富螢石塊體，燕山旋回中期，中酸性巖漿活動比較頻繁，在構(gòu)造薄弱的地帶，含有揮發(fā)性組分流體，沿特定構(gòu)造部位運移，在螢石成礦作用的早期階段，含氟離子的熱水溶液通過巖層粒間孔隙進行擴散與運移。進而在構(gòu)造有利地段形成細粒及浸染狀螢石和螢石石英脈。隨成礦時間的推移和成礦體系的開放，大氣降水及變質(zhì)流體將會參與到成礦熱液體系中來，且與巖漿水為主的含礦流體相混合，進而形成了混源型熱液流體［7］。其在海西期形成的紋層狀或條帶狀螢石粒間空隙或裂隙中沉淀。這種熱液流體對早期火山一沉積巖地層和螢石礦體進行不同程度的交代改造作用。

3．3成礦物質(zhì)來源

熱液流體對早期火山一沉積巖地層及螢石礦體進行過不同程度的交代改造作用，水一巖反應(yīng)主要表現(xiàn)在如下3個方面。

1)混源流體與礦體中的鈣質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成螢石集合體，化學(xué)反應(yīng)式如下［8］:

2)沉積巖地層中含有大量鎂鐵質(zhì)礦物解體，釋放出來的金屬元素與混源流體中的揮發(fā)性組分相結(jié)合，從而形成了螢石、黃鐵礦、黃銅礦、絹云母和綠泥石等。

3)受混源流體對早期螢石礦體交代改造作用影響，許多細粒螢石晶體發(fā)生明顯次生長的現(xiàn)象，局部區(qū)域形成了偉晶狀集合體［9］。

4 結(jié)論

內(nèi)蒙古白龍山螢石礦床褶皺及斷裂構(gòu)造均較為發(fā)育，其構(gòu)造線方向主要為北東向，巖漿活動頻繁，主要是以華力西晚期、燕山早期的活動為主。該礦床主要受斷裂構(gòu)造控制，主要有北東向的壓扭性斷裂和東西向斷裂，在斷裂控制下，礦體主要產(chǎn)在酸性巖漿巖的擠壓破碎帶中，呈脈狀，透鏡狀，發(fā)育有硅化，高嶺土化的蝕變特征，后期還有構(gòu)造裂隙的產(chǎn)生，為巖漿的侵入提供了良好的通道，該礦區(qū)礦石主要為塊狀和條帶狀，角礫狀礦石為主，主要受后期巖漿活動影響富集成礦。綜合資料分析得出該礦床為低溫熱液充填型礦床。

［1］鄒瀕，張壽庭，方乙，等．中國螢石礦床的研究現(xiàn)狀及展望［J］．國土資源科技管理，2012，26(5):37－45．

［2］馬瑩．赤峰地區(qū)螢石礦構(gòu)造控礦特征與含礦構(gòu)造的判析標志［D］．北京:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，2011．

［3］王吉平，商朋強，熊先孝．中國螢石礦床分類［J］．中國地質(zhì)，2014，41(2):300－330．

［4］聶風(fēng)軍，許東青，江思宏，等．內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包特大型螢石礦床地質(zhì)特征及成因［J］．礦床地質(zhì)，2008，27(1):2－16．

［5］徐少康，殷友東．我國單一螢石礦床地質(zhì)概要［J］．化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2001，23(4):135－136．

［6］曹俊臣．中國螢石礦床分類及其成礦規(guī)律［J］．地質(zhì)與勘探，1987(3):13－19．

［7］曹俊臣．初論中國層控螢石礦床分類及某些地球化學(xué)特征．［J］地質(zhì)與勘探，1985(7):9－16．

［8］陳毓川，工登紅，徐志剛，等．重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求［M］．北京:地質(zhì)出版社，2010．

［9］王吉平，商朋強，牛桂芝．中國螢石礦主要礦集區(qū)及其資源潛力探［J］．化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2010(2):80－98．

Geological Characteristics and Mineralization Regularity of Bailongshan Fluorite Ore Deposit in Inner Mongolia

YANG Xiang，WANG Qian，QIAO Yingying
(Chengdu Univerisity of Technology，Chengdu，Sichuan 610059，China)

Bailongshan fluorite deposits are located in Permian Fangshankou group(P3f)foliated rhyolite by tectonic fracture zone control．In vein output，the spatial distribution is of the north trending in faults control with ore-body characteristic“a band profile，they occur in groups or sub-concentration”．Mineralization on time performance presents as Hercynian sedimentary state in preliminary enrichment of fluorite．It will form itself in the impact of Yanshanian magmatism of fluorite bonanza at the later stages．

Geological Features;Mineralization Law;Fluorite

P619．215

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．017

2016－10－28

楊翔(1992－)，男，福建三明人，在讀碩士研究生，研究方向:固體礦產(chǎn)勘查，手機:13036665935，E-mail: 838035805@qq．com．